统的热力学量可由局域平衡的热力学量代替。
[DOC]论非平衡态统计物理基本方程
blog.sciencenet.cn/home.php?mod=attachment&id...
轉為繁體網頁
轉為繁體網頁
一非平衡系统的局域平衡假定(Assumption of Local Equilbrium)
对热力学平衡态，由于其自身的特点，我们用一组数值确定的宏观参量便可确定其状态。但对非
平衡态，系统必定是不均匀的或正在发生化学变化，因此对非平衡状态的描述是研究不可逆过程
热力学首先遇到的难题。在经典热力学中有两类状态变量，一类如体积V、质量m 可用于任何（平
衡与非平衡）系统；另一类如温度T、压力p、熵S 在平衡系统中它们都有明确的物理意义，但
用于描述非平衡系统就存在困难。设想把所研究的非平衡系统划分成许多很小的子系统，每个子
系统在宏观上是足够小，但在微观上讲又是足够大，每个子系统内部包含有足够多的粒子仍然满
足统计处理的要求。当每个子系统在宏观上足够小以致在t 时刻被隔离的子系统经过δt 的时间
后(δt 和整个系统宏观变化的时间标度相比要小很多)达到平衡，那么t 时刻任何一个子系统内
的热力学性质便可以用t +δt 时刻相应子系统内某一点的热力学量来代表，也就是说非平衡系
统的热力学量可由局域平衡的热力学量代替。这样整个系统的性质(如温度、压力、组成等)便可
由一个与时间、空间位置有关的函数来描述。当非平衡态偏离平衡态不远时从平衡态热力学中得
到的一系列热力学关系，对整个非平衡系统并不适用，但在每个子系统中仍然适用。这就是非平
衡系统的局域平衡假定。局域平衡假定使我们在讨论非平衡态问题时能继续保持平衡态热力学
量的含义及关系，又能绕过重新定义非平衡态热力学量的困难。
No comments:
Post a Comment